電力電子學與變頻傳動技術和應用

作者簡介

BimalK.Bose目前擁有田納西大學諾克斯維爾（Knoxville）電力電子學金牌交椅。在過
去的9年里，他一直負責該校的電力電子學教學和研究項目。他還是EPRI―諾克斯維爾市
電力電子應用中心的著名科學家，中國上海大學的名譽教授、中國礦業(yè)大學名譽教援、北京
電力電子研究開發(fā)中心高級顧問。
1956年畢業(yè)于印度加爾各答大學，獲學士學位。1960年獲美國威斯康辛大學麥迪遜分
校碩士學位。1966年獲印度加爾各答大學博士學位。他在職業(yè)生涯的前11年里，在加爾各
答大學（孟加拉工程分院）任教。由于在研究工作上的貢獻，他榮獲加爾各答大學頒發(fā)的
PremchandRoychand獎學金和Mouat金質獎章。1971年，他受聘于紐約州Troy市的Rens－
selaer工業(yè)學院，任電氣工程系副教授，在該學院組織電力電子項目。1976年，他受聘于Sch－
enectady通用電氣公司研究開發(fā)部，任研究工程師并工作11年。在此期間，他仍是Rensse－
laer工業(yè)學院的兼職教授。此外，他還曾在許多工業(yè)企業(yè)和公司任技術顧問，這些公司是：通
用電氣公司研究開發(fā)中心，Lutron電子公司，Bendix電氣公司，PCIOzone公司，EPRI，研
究三角（ReSearchTriangle）研究所，Honeywell公司，Reliance電氣公司，DelcoRemy和運動
控制工程公司等。
Bose博士的研究興趣廣泛，涉及電力電子學的各個分支，特別是功率變換器、交流傳
動、微機控制、電動汽車傳動、專家系統(tǒng)、模糊邏輯和神經網絡在電力電子學中的應用。他已
公開發(fā)表的論文有125篇之多，獲得18項美國專利（尚有2個正在申請）。他是若干暢銷書
的作者，如《現(xiàn)代電力電子學》（1992）、《微機控制的電力電子和傳動》（1987）、《電力電子學和
交流傳動》（PrinticeHall，1989；該書已譯為日文、中文和朝鮮文和若干種普及版本）和《交流
調速系統(tǒng)》（1981）。他也曾給許多著作撰寫過一些章節(jié)和專題。他是IEEE匯刊的“電力電子
學和運動控制”專輯（1994年8目）的客座編輯。他曾獲GE出版獎、專利銀質獎章和IEEE
的多次優(yōu)秀論文獎。他已入選Marquis美國名人錄和電磁學科學院名人錄。
Bose博士以多種身份服務于IEEE學會，其中包括IAS（工業(yè)應用學會）的工業(yè)功率變
換器委員會主席，IAS學會神經網絡理事會成員，IE學會的電力電子理事會主席，IE學報的
副主編并作為各專業(yè)委員會的成員。他還是IEEE匯刊和亞太工程期刊的編委會的成員。此
外，他還參與國家電力電子委員會和國際電力電子合作理事會的工作，以及許多國內外的專
業(yè)組織的活動。1995年，他發(fā)起成立了電力電子世界兄弟會（PEUB）國際組織，以此推動電
力電子團體的人道主義活動。
Bose博士于1993年榮獲IEEE工業(yè)應用學會的杰出成就獎，以表彰他在電氣工業(yè)應用
方面的突出貢獻；1994年榮獲IEEE工業(yè)電子學會的EugeneMittelmann獎，以確認他在電
力電子領域的研究開發(fā)上做出的杰出貢獻和在電機傳動領域做出的終身成就；這一年他還
獲得IEEE第3區(qū)杰出工程師獎；1996年獲得IEEELamme金質獎章（和10000美元），以
表彰他在電力電子和電機傳動領域的突出貢獻。他是IEEE的終身會員。

書籍目錄

目錄
譯者序
中文版序言
序言
致謝
電力電子學與傳動導論
第1章 變頻傳動電力半導體器件
1.1 引言
1.2 基本變頻調速系統(tǒng)
1.3 功率場效應管
1.4 絕緣門極雙極型晶體管
1.5 功率整流管
1.6 MOS門控晶閘管
1.7 新型半導體材料
1.8 器件比較
1.9 智能功率控制芯片
2.0 結論
參考文獻
第2章 傳動裝置中的電機
2.1 引言
2.2 傳動裝置對電動機的要求
2.3 換向器電動機
2.3.1 轉矩的產生
2.3.2 損耗與冷卻
2.3.3 等值電路
2.3.4 恒功率運行
2.3.5 使用的局限性
2.4 感應電動機
2.4.1 轉矩的產生
2.4.2 等值電路模型
2.4.3 極數
2.4.4 轉矩表示式
2.4.5 損耗與效率
2.4.6 參數與尺寸的依賴關系
2.4.7 工業(yè)傳動應用
2.4.8 恒功率運行
2.4.9 高性能傳動的應用
2.4.10 傳動設計中的若干問題
2.4.11 繞線轉子電動機
2.5 永磁同步電動機
2.5.1 永磁材料
2.5.2 等值電路
2.5.3 運行特性
2.5.4 磁鐵保護
2.5.5 損耗與效率
2.5.6 工業(yè)傳動應用
2.5.7 恒功率應用
2.5.8 高性能傳動的應用
2.6 開關永磁電動機或梯形永磁電動機
2.6.1 星形連接電動機
2.6.2 轉矩的產生
2.6.3 損耗與效率
2.6.4 三角形連接電動機
2.6.5 設計特點
2.6.6 運行特性
2.7 同步磁阻電動機
2.7.1 等值電路
2.7.2 轉矩
2.7.3 運行條件與功率因數
2.7.4 結構型式
2.7.5 損耗與效率
2.7.6 恒功率運行
2.8 永磁磁阻電動機
2.9 開關磁阻電動機
2.9.1 轉矩關系
2.9.2 損耗與效率
2.9.3 設計與應用需考慮的問題
2.10 繞組勵磁式同步電動機
2.11 直線電動機
2.12 結論
術語符號表
參考文獻
第3章 用于傳動的電力電子變換器
3.1 引言
3.2 電力電子變換器的發(fā)展及其在傳動領域的應用
3.2.1 關于實用電力電子變換器的系統(tǒng)綜述
3.2.2 用于運動控制的電力電子變換器的發(fā)展歷史
3.3 開關變換器的功能及其在變頻傳動中的應用
3.3.1 開關變換器的平均能量流的控制
3.3.2 電力電子變換器的拓樸和結構
3.3.3 開關變換器的基本制約關系
3.3.4 用于變頻傳動的變換器結構
3.4 幅值控制的電力電子變換器
3.4.1 直流―直流變換器
3.4.2 交流―直流變換器
3.5 用于變頻傳動的電力電子變換器
3.5.1 電流源逆變器傳動裝置所用交流－直流－交流變換器
3.5.2 電壓源逆變器傳動裝置所用交流－直流 交流變換器
3.5.3 交流 直流－交流變換器對供電電源的影響
3.5.4 變換器的擴展類型
3.5.5 最小變換器拓樸
3.6 開關應用技術
3.6.1 電力電子開關的開通和關斷
3.6.2 減少實用中的開關損耗
3.6.3 變換器的保護和散熱
3.6.4 更深層的變換器應用技術
3.7 未來變換器的發(fā)展與電磁學的關系
3.7.1 開關變換器電磁學
3.7.2 電磁學與EMI/EMC
3.8 結論
參考文獻
第4章 電子功率變換的脈寬調制技術
4.1 引言
4.2 直流 交流功率變換
4.2.1 功率放大原理
4.2.2 半導體開關
4.2.3 半橋拓樸
4.2.4 三相功率變換
4.3 空間矢量導論
4.3.1 定義
4.3.2 標么化
4.3.3 開關狀態(tài)矢量
4.3.4 推廣
4.4 性能指標
4.4.1 電流諧波
4.4.2 諧波頻譜
4.4.3 空間矢量軌跡
4.4.4 最大調制度
4.4.5 諧波轉矩
4.4.6 開關頻率和開關損耗
4.4.7 極性一致原則
4.4.8 動態(tài)性能
4.5 開環(huán)系統(tǒng)
4.5.1 基于載波的PWM
4.5.2 無載波PWM
4.5.3 過調制
4.5.4 優(yōu)化的開環(huán)PWM
4.5.5 開關條件
4.6 閉環(huán)控制PWM
4.6.1 非最優(yōu)法
4.6.2 帶實時最優(yōu)的閉環(huán)PWM
4.6.3 預優(yōu)化脈沖模型的實時自適應
4.7 多電平變換器
4.7.1 12階梯工作
4.7.2 開關狀態(tài)矢量
4.7.3 三電平脈寬調制
4.8 電流源逆變器
4.9 結論
術語符號表
參考文獻
第5章 感應電動機驅動的運動控制
5.1 引言
5.2 調速用逆變器
5.2.1 基本的六階梯電壓源逆變器
5.2.2 脈寬調制電壓源逆變器
5.2.3 電流源逆變器傳動
5.3 運動控制系統(tǒng)
5.3.1 古典的、工業(yè)標準的FO－IM數字運動控制
5.3.2 狀態(tài)變量，F(xiàn)O－IM數字運動控制
5.3.3 零跟蹤誤差，狀態(tài)變量，F(xiàn)O－IM數字運動控制
5.3.4 關于FO－IM運動控制的反饋傳感器問題
5.3.5 關于FO－IM運動控制的基于觀測器的反饋問題
5.3.6 狀態(tài)變量，F(xiàn)O－IM，帶加速度反饋的數字運動控制
5.3.7 關于FO－IM運動控制要求的小結
5.4 感應電動機磁場定向（FO）控制原理
5.4.1 直接磁場定向
5.4.2 間接（前饋）磁場定向
5.4.3 參數誤差的影響
5.4.4 磁通水平的選擇
5.5 FO－IM運動控制的電流調節(jié)器
5.5.1 滯環(huán)和砰－砰電流調節(jié)器
5.5.2 斜坡比較式PI電流控制，固定頻率PWM
5.5.3 預測（最優(yōu)）電流控制器
5.5.4 關于FO－IM運動控制電流調節(jié)器的小結
5.6 用于FO－IM運動控制的高性能磁通和轉矩調節(jié)方法
5.6.1 磁通精度問題
5.6.2 零速下用于直接磁場定向的開環(huán)磁通觀測器
5.6.3 間接磁場定向的開環(huán)磁通觀測器
5.6.4 閉環(huán)磁通觀測器和直接磁場定向――轉子磁通
5.6.5 閉環(huán)磁通觀測器和直接磁場定向――定子磁通
5.6.6 直接轉子磁通定向、定子磁通調節(jié)和閉環(huán)磁通觀測器
5.6.7 關于FO－IM運動控制的高性能磁通和轉矩調節(jié)方法的小結
5.7 FO－IM的自調試和連續(xù)自校正
5.7.1 參數估計的統(tǒng)計方法
5.7.2 統(tǒng)計回歸模型――恒速下感應電動機的估計
5.7.3 轉子時間常數和電阻、電感參數的提取
5.7.4 統(tǒng)計回歸模型――機械負載參數
5.7.5 統(tǒng)計估計的運行條件和輸入激勵的限制
5.7.6 關于FO－IM統(tǒng)計方法的小結
5.7.7 FO－IM參數估計的自適應控制方法
5.7.8 遞推，最小二乘
5.7.9 MRAC方法
5.7.10 無差拍自適應控制方法
5.8 結論
致謝
術語符號表
參考文獻
第6章 永磁交流電動機的變頻傳動
6.1 引言
6.1.1 背景
6.1.2 運動控制的性能要求
6.2 PMAC電動機的控制基礎
6.2.1 正弦與梯形PMAC電動機的對比
6.2.2 變換器的構成
6.2.3 位置同步
6.2.4 機械傳動組合
6.2.5 PMAC傳動的控制結構
6.3 梯形PMAC電動機的控制
6.3.1 電動機的控制特性
6.3.2 基本控制方法
6.3.3 轉矩脈動
6.3.4 高速運行
6.4 正弦PMAC電動機的控制
6.4.1 電動機的特性
6.4.2 基本控制方法
6.4.3 轉矩脈動
6.4.4 高速運行
6.5 現(xiàn)代控制技術
6.5.1 取消位置傳感器
6.5.2 取消電流傳感器和新型調節(jié)器
6.5.3 魯棒控制
6.6 PMAC傳動裝置的應用
6.6.1 電動機傳動的比較
6.6.2 PMAC傳動裝置的發(fā)展方向
6.6.3 未來應用的展望
6.7 結論
參考文獻
第7章 大功率工業(yè)傳動
7.1 引言
7.2 按速度和功率定額分類
7.3 大功率傳動發(fā)展的簡要回顧
7.4 大功率傳動電動機
7.4.1 電動機類型
7.4.2 交流電動機的數學描述
7.5 大功率傳動變換器
7.5.1 基本電路
7.5.2 變換器的構成
7.6 由外部換流的電流源變換器供電的同步電動機
7.6.1 基本原理
7.6.2 工作模式
7.6.3 系統(tǒng)的實現(xiàn)
7.6.4 應用
7.6.5 展望
7.7 電流源變換器供電的感應電動機
7.7.1 基本原理
7.7.2 工作模式
7.7.3 諧振問題
7.7.4 如何避開諧振
7.7.5 基本控制結構
7.7.6 應用 ―實際實現(xiàn)
7.7.7 展望
7.8 周波變換器供電的同步電動機
7.8.1 基本原理
7.8.2 工作模式
7.8.3 系統(tǒng)的實際實現(xiàn)
7.8.4 應用
7.8.5 展望
7.9 大型電壓源逆變器傳動
7.9.1 目前電壓源逆變器的特點
7.9.2 二電平逆變器傳動
7.9.3 優(yōu)化目標
7.9.4 三電平逆變器傳動
7.9.5 低電感設計
7.9.6 控制
7.9.7 展望
7.10 轉差功率可控的傳動
7.10.1 概述
7.10.2 次/超同步串級調速
7.11 結論
術語符號表
參考文獻
第8章 電力電子和運動控制系統(tǒng)仿真
8.1 引言
8.1.1 電力電子環(huán)境
8.1.2 仿真的意義
8.2 設計過程的仿真
8.3 頻域和時域分析
8.4 仿真面臨的問題
8.4.1 對仿真程序的要求
8.4.2 仿真工具應用問題
8.5 仿真工具的分類及歷史回顧
8.5.1 暫態(tài)網絡分析儀和直流（高壓直流）仿真器
8.5.2 模擬和混合計算機
8.5.3 數字仿真器
8.6 數值解問題
8.6.1 數值積分法
8.6.2 非線性微分方程
8.6.3 自動變步長控制
8.6.4 開關的處理
8.7 實用仿真程序綜述
8.7.1 SPICE
8.7.2 EMTP
8.7.3 MATLAB/sIMULINK
8.8 仿真器能力舉例說明
8.8.1 用PSpice再現(xiàn)開關動作
8.8.2 用EMTP再現(xiàn)晶閘管變換器
8.8.3 感應電動機傳動的磁場定向控制
8.9 電路仿真的電力半導體器件模型
8.9.1 引言
8.9.2 現(xiàn)有應用模型及其缺點
8.9.3 模擬雙極型器件的困難
8.9.4 雙極型器件模型的改進
8.9.5 多數載流子器件的模擬問題
8.9.6 未來展望
8.10 結論
參考文獻
附錄
第9章 交流傳動中的估計、辨識和無傳感器控制
9.1 引言
9.2 交流傳動的參數估計
9.2.1 無刷電動機的參數辨識
9.2.2 感應電動機的參數辨識
9.3 交流電動機無傳感器傳動
9.3.1 無刷電動機的無傳感器傳動
9.3.2 矢量控制感應電動機的無傳感器傳動
9.4 借助機械參數估計實現(xiàn)的魯棒運動控制
9.4.1 擾動轉矩的估計
9.4.2 瞬時速度和變慣量的估計
9.5 結論
致謝
參考文獻
第10章 電力電子及傳動控制中的微處理器和數字集成
電路
10.1 引言
10.2 電力電子系統(tǒng)的微機控制
10.2.1 電力電子系統(tǒng)的控制
10.2.2 電力電子系統(tǒng)的微機控制
10.2.3 處理器的選擇
10.2.4 數字與模擬控制
10.3 微機基礎
10.3.1 微機結構
10.3.2 微處理器
10.3.3 存儲器
10.3.4 輸入－輸出
10.4 利用微機實現(xiàn)的實時控制
10.4.1 數字輸入－輸出
10.4.2 模擬輸入－輸出
10.4.3 中斷控制器
10.4.4 定時處理器件
10.4.5 通信接口
10.5 微控制器（單片機）
11.3.5 在電力電子和傳動系統(tǒng)中的應用
11.4 神經網絡
11.4.1 神經網絡原理
11.4.2 前向神經網絡的訓練
11.4.3 模糊神經網絡
11.4.4 設計方法和實現(xiàn)
11.4.5 在電力電子和傳動系統(tǒng)中的應用
11.5 小結
11.6 詞匯表
參考文獻
BimalK Bose 博士簡歷

圖書封面

圖書標簽Tags

無

評論、評分、閱讀與下載

---

    電力電子學與變頻傳動技術和應用 PDF格式下載

---